我国汽车研发企业试验数据管理系统建设研究

我国汽车研发企业试验数据管理系统建设研究

摘要随着汽车产业不断发展，汽车研发逐渐受到重视。研发过程中产生的大量试验数据具有重要參考价值，然而原有的数据管理方法已不能满足产业需求。为提高研发效率，本文在探讨现存汽车试验数据管理问题的同时，提出了一种与企业需求相结合的试验数据管理系统建设方案。

关键词汽车研发；试验数据管理系统；建设研究

自汽车成为一种普遍的出行方式以来，我国汽车产业逐渐扩张，时至今日其体系已趋于成熟。由于近年来市场巨变和产品迭代加快，各大汽车企业为响应发展趋势需求，逐渐由劳动密集型向技术密集型转型。在此背景下，汽车研发行业得到充分发展，然而研发试验所产生的大量数据无法被充分利用。利用统一的试验数据管理系统（TDM，Test Data Management system）在全面收集利用海量数据的同时梳理优化试验流程，已成为公认可行的方法。

1 汽车试验数据管理问题分析

作为典型的工程数据，汽车研发试验数据专业性强，特点鲜明。然而在大多数汽车企业中，由于各种因素这些数据并不能得到与其特点对应的处理，将为汽车研发后续步骤造成诸多障碍。

1.1 研发数据复杂

汽车研发所需试验种类繁多，典型的试验数据具有如下特点：

（1）数据量大。由于多种试验同时进行，且试验数目不断累积，需处理的数据量随之增多。

（2）种类复杂。不同种汽车试验产生的试验数据涵盖单值数据、数组数据以及历程数据等多个方面。

（3）记录形式多样。各部门或不同设备进行试验后，其数据记录载体与方法各不相同。

（4）试验间具有层次性。某一特定型号的汽车数据通常需要按车辆状态与试验顺序进行层次性的编排，以便查找与使用。

（5）同种数据存在不同版本。为排除外界因素干扰，同一试验需要重复数次，因此每个试验都存在不同版本的数据。

（6）数据时效长。汽车研发过程漫长，多年前的数据在研发末期仍有重要意义，因此需要妥善保存。

1.2 数据管理困难

随着各大企业对汽车研发的投入逐渐增加，试验数据日益膨胀。然而若没有科学的数据管理方式，在不同部门与设备间进行试验将使信息沟通困难，由此引发数据储存混乱与分析滞后等研发障碍。汽车研发数据管理过程中，存在的问题可被总结如下：

（1）错误率高。记录方式落后，人工记录的大量参与使数据准确性与完整性降低，可能造成多种严重后果。

（2）效率低下。试验数据在储存设备之间的转移与所需数据的搜寻需要消耗大量的时间与人力，此种冗余工作将造成数据处理效率减低。

（3）保密性差。数据储存分散与多次转移使试验信息曝光率提高，泄密风险随之增加。

（4）利用率低。由于错误率高、记录种类多，储存载体分散等特点，数据失效或丢失事件频发，使数据利用更加困难[1]。

2 TDM建设目标

由于上述原因，分散试验与人工整合已落后于科研发展的需要，统一的TDM 将为汽车研发提供更便捷高效的技术支持。从汽车研发企业的需求出发，TDM 应包括以下几种重要功能。

2.1 试验数据自动采集与贮存

通过与相关设备连接，TDM应在试验进行时自动从数据采集器抓取原始数据，再将其上传至数据库中；手工录入的数据、试验大纲、试验报告等非原始数据也应纳入数据贮存范围内。数据库应结合企业数据特点，依照一维/二维/三维点数据、模态数据、附件数据的分类方法妥善分类，实现不同类别数据集中贮存。

2.2 试验数据处理与结果生成

注册和关联企业数据处理的相关软件后，TDM中工具集管理系统从数据库中调用不同格式的数据，通过相应软件进行数据处理。数据处理应包括数据分析绘图、公式编辑、算法容器等功能，能够提取数据特征，最后根据模版自动生成并提交试验报告。

2.3 试验资源管理

通过协调数据管理系统与环境管理系统，TDM可以完成设备、原料、环境及人员数据的实时监控。基于TDM的全面资源管理有助于试验员随时判断各指

标与试验标准是否吻合，从而帮助试验整改，减少重复试验，达到提高试验可行性与成功率的目标。

2.4 试验数据共享与应用

不同单位的试验数据可通过企业内网连接实现资源共享，数据与结果亦可通过相关接口上传至各种应用系统进行二次加工或利用。为保障数据共享安全，TDM中应设置合理的权限与用户管理功能。

2.5 试验流程管理

以试验目的为核心，TDM应联系数据管理、环境管理、工具集管理等不同模块，对具体试验提供任务分解、流程定制、流程执行、流程监控与流程报告的功能。

除以上基础功能以外，从可操作性与人性化角度分析，TDM应具有一定的可扩展性，同时操作界面应整洁，方便用户使用与维护[2]。

3 TDM功能设计

作为数据储存中心与管理平台，TDM应充分发掘试验的潜力，展示数据所代表的发展趋势，为新一代汽车产品的安全、利润与创新性保驾护航。为此，本系统的设计应与其建设目标相适应。

3.1 系统结构

TDM平台架构基于B/S和C/S结构一般分为三层：数据库层、服务器层与客户端层，分别负责数据储存、流程管理与用户交互的功能。服务器层通常按照不同模块进行架构，其中包括数据管理、环境管理、工具集管理以及集成接口等常见内容。在设计时可以先设计单独模块，再依流程进行整合。

3.2 数据功能

由于试验数据量大，TDM的导入速度是一个关键指标。数据格式多样，因此导入不能采用统一模板，而应采用文本、Excel文件等数据导入工具；导出结果时TDM亦应将数据转化为用户需要的文件格式。试验数据具有复杂性，因此TDM应动态建立数据库，同时允许用户定制个性化数据库模型。试验数据的检索、编辑、处理功能也必须纳入设计范围，并符合企业需求。

3.3 扩展接口

除预置于服务器模块内的数据处理功能以外，TDM应设计多种扩展接口与其他软件进行数据流通，使用户的特殊需求得到满足。接口通常可分为如下几种类型：数据导入扩展、后置处理扩展、数据管理扩展以及与企业门户的集成接口。